化学知识梳理
没错，这又是我的作业。
基础认识
学习化学，其实是建立在对于各种反应的深刻理解上的。化学的反应多而复杂，确实不好记。
但是，所有的初等学科都有一个特点：他们一定是规律性很强的学科，具有对称性等种种美感。
所以让我们来看看这美丽的初等化学。
含氧酸&碱
这两种物质，简直可以说是亲兄弟。让我们来看一看：
| 类型 | 举例 |
|---|---|
| 可溶性强酸/碱 | \(\ce{H2SO4, NaOH}\) |
| 可溶性弱酸/碱 | \(\ce{H2CO3,H2SO3, NH4OH}\) |
| 不可溶性酸/碱 | \(\ce{H2SiO3, Cu(OH)2}\) |
| 类型 | 制取 |
|---|---|
| 可溶性强酸/碱 | 可以通过对应的酐与水反应直接制取，如 \(\ce{SO3+H2O -> H2SO4,Na2O+H2O -> 2NaOH}\) |
| 可溶性弱酸/碱 | 可以通过对应的酐与水反应直接制取，如 \(\ce{CO2+H2O -> H2CO3,NH3+H2O -> NH4OH}\) |
| 不可溶性酸/碱 | 不能通过酐与水反应来制取 |
| 类型 | 分解 |
|---|---|
| 可溶性强酸/碱 | 受热不易分解 |
| 可溶性弱酸/碱 | 受热分解为对应的酐和水，如 \(\ce{H2CO3 ->[\Delta] H2O+CO2^,NH4OH ->[\Delta] H2O+NH3^}\) |
| 不可溶性酸/碱 | 受热分解为对应的酐和水，如 \(\ce{H2SiO3 ->[\Delta] H2O+SiO2,Cu(OH)2 ->[\Delta] H2O+CuO}\) |
初中阶段的每一种（含氧）酸，我们都可以找到性质与之对应的碱。
关于盐酸 ：我们似乎没有学习盐酸在复分解反应和置换反应之外的性质。。。但是这里提一下：
- 制取盐酸：将氯气在氢气中点燃（ \(\ce{H2 + Cl2 ->[点燃] 2HCl}\) ），电解食盐水（ \(\ce{NaCl + H2O ->[通直流电] NaOH + HCl}\) ），然后将 \(\ce{HCl}\) 气体溶于水。
- 盐酸没有酸酐。受热不易分解。
常见题型
根据上表所列的酸/碱本身的性质，可以出关于一步反应生成的问题。容易忘记的便是不可溶性酸/碱的性质。如常考的 \(\ce{CuO}\) 和 \(\ce{Cu(OH)2}\) 之间的转化。
此外，这类题目还容易犯错的点是：
- 判断复分解反应会不会进行
- 不要忘了还有置换反应
复分解反应
既然酸和碱之间有这么多对称的性质，它们之间的反应也会同样美妙。
| 可溶性强碱 | 可溶性弱碱 | 不可溶性碱 | |
|---|---|---|---|
| 可溶性强酸 | 水+中性盐（唯一沉淀 \(\ce{BaSO4}\) ） | 水+酸性盐（化肥制取） | 水+酸性盐 |
| 可溶性弱酸 | 水+碱性盐（碳酸盐多沉淀） | 水+中性盐（碳铵） | 不反应 |
| 不可溶性酸 | 水+碱性盐 | 不反应 | 不反应 |
上表主要展示了酸碱之间的反应，特别是生成物的酸碱性。
但是关于复分解反应，一一列表恐怕太繁琐，所以这里整理出八大沉淀两大气体，判断时扫一眼是否有水、沉淀、气体生成就行：
| 物质名称 | 化学式 | 物质颜色 | 能否溶于酸 |
|---|---|---|---|
| 氯化银 | \(\ce{AgCl}\) | 白色 | 不能 |
| 硫酸钡 | \(\ce{BaSO4}\) | 白色 | 不能 |
| 碳酸钙 | \(\ce{CaCO3}\) | 白色 | 能，且有气泡 |
| 碳酸钡 | \(\ce{BaCO3}\) | 白色 | 能，且有气泡 |
| 氢氧化铝 | \(\ce{Al(OH)3}\) | 白色 | 能 |
| 氢氧化镁 | \(\ce{Mg(OH)3}\) | 白色 | 能 |
| 氢氧化铜 | \(\ce{Cu(OH)2}\) | 蓝色 | 能 |
| 氢氧化铁 | \(\ce{Fe(OH)3}\) | 红褐色 | 能 |
| 碳酸 | \(\ce{H2CO3(CO2)}\) | 让湿润蓝色石蕊试纸变红 | \ |
| 氨水 | \(\ce{NH4OH(NH3)}\) | 让湿润红色石蕊试纸变蓝 | \ |
常考题型
复分解反应最常见的便是判断反应是否进行。这并不难，记住条件为“生成物中有沉淀、气体或水”即可。
然后便是除杂题和物质推断题，注意以下几点：
- 除杂讲究“一换一”，用一种离子除去一种离子，一般常用的就是碱和碳酸盐，因为这两个物质可以在最后通过加酸的方式去除掉。千万注意先后顺序带来的影响。如：精盐提炼中，应该先用 \(\ce{Ba^{2+}}\) 去除 \(\ce{SO4^{2-}}\) ，再用 \(\ce{CO3^{2-}}\) 除去过量的 \(\ce{Ba^{2+}}\) 。除杂时也应该先除 \(Mg^{2+}\) 再加 \(\ce{CO3^{2-}}\) ，体现一一对应的关系。
- 物质推断题：仔细抠字眼。如“部分溶解”意味着有碳酸盐和硫酸盐，“透明无色”意味着无沉淀、无 \(\ce{Cu^{2+},Fe^{3+}}\) 等。同时关注溶液的 pH ，如盐和酸的反应一定是在酸性条件下进行，说明没有 \(\ce{OH^{-}}\) 。也要注意反应是否有先后顺序。
- 物质鉴别题：选择题中常有“只用xxx是否能鉴别xx、xx与xx”的问题，掌握好两个方法：
- 列表法。将所给物质两两反应的结果列出，如果每一种物质对应的现象都不同，则一定可以鉴别。
- 过量法。第一种方法不奏效时，不要急下定论，如果可以确定某一种物质，那么将过量的此物加入到别的试剂中，往往会有不同现象。如：
- 题中给了酚酞等，过量后会有 pH 变化。
- 过量后得到的生成物再套用方法1可以重新判断。
置换反应
这里描述的是单质+化合物生成单质+化合物的反应。但有规律可循的一般指金属单质和盐（酸）之间的反应。规则简单，如果吧氢气也看成金属，就是前金置后金。
金属活动性顺序表
\[ \begin{gather*} \ce{Li、Cs、Rb、K、Ra、Ba、Fr、Sr、Ca、Na、La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Ac、Gd、Tb}\\ \ce{Am、Y、Mg、Dy、Tm、Yb、Lu、Ce、Ho、Er、ScPu、Th、Be、Np、U、Hf、Al、Ti、Zr}\\ \ce{V、Mn、Nb、Zn、Cr、Ga、NH4+、Cd、Fe、In、Tl、Co、Ni、Mo、Sn}\\ \ce{Pb、D(氘)、H、Cu、Po、Hg、Ag、Pd、Pt、Au} \end{gather*} \]
常用版：
\[ \ce{K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,H,Cu,Hg,Ag,Pt,Au} \]
常考题型
- 探究金属活动性顺序。
- 和水反应
- 和酸反应
- 互相反应。如果 A > B > C ，那么应该 A 和 C 与 B 水溶液反应，或 A 和 C 的水溶液与 B 反应。
- 注意：氢气和碳还原金属也是置换反应。
- 反应速度问题：如制取氢气，反应速度和酸浓度以及温度都有关，所以速度会先变大（温度升高）后变小（浓度降低）。
- 反应质量问题：
- 如果金属过量，氢气质量取决于酸的质量。
- 如果酸过量，氢气质量取决于单位化合价的金属的相对原子质量，相对原子质量越小氢气越多。常见金属中铝的相对原子质量最小（尽管铝有27,镁只有24,但铝是3价的）。
- 图像问题：上述问题的综合，注意横坐标是时间（体现快慢）还是酸的质量（不体现快慢）
物质分类&金属&金属还原
这便是杂项部分。
首先辨析一下：金属是指上图中的金属单质，合金是指包含一种金属元素的混合物，金属材料是指金属单质和合金。
合金一般其他的物理化学性质都更优越，只有熔点是比纯金属低。
还原反应
我们学过的还原剂不多，只有 \(\ce{H2, C, CO}\) 三种。同时记忆：带有 \(\ce{C}\) 元素的反应条件是高温， \(\ce{H2}\) 则是加热。
重点是实验：
三个实验的通项：通气 - 开火 - 关火 - 不通气。防止爆炸或生成物重新被氧化。检验是否反应不一定要检验气体，只需要看颜色变化。
氢气还原氧化铜/碳还原氧化铁：
注意导管伸入试管内部氧化铜粉末上方。
注意试管口略向下倾斜。
一氧化碳还原氧化铁：
注意尾气处理。
常考题型
常考的基本上就是实验题，注意点都在上方。
还有一条就是难度较大的实验题可能让你自己排序装置，这时候要注意：
- 区分酒精喷灯和酒精灯。酒精喷灯一般是一氧化碳使用。
- 不要忘记碳可以和二氧化碳反应来制取一氧化碳。